Разработка и исследование математических моделей нейросетевых и статистических обнаружителей сигналов

• Автор: Ляликова, Виктория Геннадиевна
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 177 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. НЕЙРОННЫЕ СЕТИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

1.1 .Информационные технологии обработки радиолокационной информации

1.2. Введение в искусственные нейронные сети

1.3.Теоретические основы для построения нейронных сетей.

Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ

МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ

СТАТИСТИЧЕСКИХ ОБНАРУЖИТЕЛЕЙ СИГНАЛОВ.

2.1. Основные теоретические предпосылки для построения статистических алгоритмов

2.2. Статистические параметрические обнаружители сигналов.
2.3. Статистические непараметрические обнаружители сигналов.
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ПЕЙРОСЕТЕВЫХ
МОДЕЛЕЙ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ
3.1. Основные предпосылки обработки радиолокационных сигналов
нейронными сетями.
3.2. Многослойные персегггроны
3.3. Сети с самоорганизацией Кохонсна
3.4. Нейронная сеть на основе радиальнобазисных функций активаций .
3.5. Нейронная сеть Хемминга.
3.6.Сравнительный анализ математических моделей нейросетевых
обнаружителей сигналов.
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ПРОЦЕССОВ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ
4.1. Имитационное моделирование систем обнаружения сигналов
4.2. Компьютерная реализация имитационных моделей статистических и нейросетевых обнаружителей сигналов
4.3. Сравнительный анализ компьютерных моделей
обнаружителей сигналов.
Выводы по главе 4
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Первичная обработка радиолокационной информации включает операции обнаружения и измерения параметров сигнала, полученных за период обзора радиолокационной станции, которая проводится как цифровыми, так и аналоговыми средствами. В аналоговой форме полученные данные высвечиваются на экране электронно-лучевого индикатора человека-оператора. При таком способе радиолокационные сигналы преобразуются в видимое на экране изображение. При цифровой обработке используют быстродействующие программируемые сигнальные процессоры. В таком случае системой первичной обработки информации является система автоматического сопровождения цели, которая выдает данные о дальности цели и об угловых координатах цели. Вторичная обработка проводится по совокупности радиолокационных отметок, полученных за несколько циклов обзора, и обеспечивает формирование траекторной информации. Третичная обработка состоит в объединении и отождествлении информации, полученной отдельными радиолокационными станциями, входящих в радиолокационную систему. Вторичная и третичная обработки уже осуществляются с помощью электронных вычислительных машин. Решаемые на этих этапах задачи служат выполнению главной цели, для которой предназначен радиолокатор — выдаче полной, достоверной и своевременной информации потребителю о воздушных целях. Данные информационные задачи решаются за ограниченное время. Скоротечность изменения радиолокационной обстановки требует высокого темна выдачи данных. Эти задачи решаются на всех этапах обработки радиолокационной информации: первичной, вторичной, третичной. Задача обнаружения состоит в принятии решения о наличии или отсутствии цели в каждом выделенном элементе пространства, входящем в зону ответственности радиолокационной станции, с минимальными вероятностями ошибок при первичной обработке и во всей зоне ответственности радиолокационной станции при вторичной (третичной) обработке. Задача измерения сводится к оцениванию координат и других параметров движения целей с минимально возможными погрешностями. Задача разрешения заключается в обнаружении и измерении параметров произвольной цели в присутствии других объектов. Задача классификации (распознавания) состоит в установлении принадлежности цели к определенному классу и разделяется на решение двух основных задач. Первая состоит в определении государственной принадлежности «свой-чужой» с помощью запросно-ответных устройств опознавания, установленных на своих объектах, вторая - в распознавании цели, не отвечающей на запрос []. Всю совокупность информационных задач радиолокации характеризуют часто термином радиолокационное наблюдение. При этом задача обнаружения сигнала является главным информационным процессом при решении задачи обработки радиолокационных сигналов. Рассмотрим неавтоматизированные системы обнаружения, где наблюдателем является человек-оператор. Радиолокационная информация является в основном временной функцией дальности. Поэтому для формирования отображения на экране используется главным образом метод смещения отметки от цели, пропорционально времени запаздывания эхо-сигнала цели или дальности. Усиленный и продетектированный сигнал с выхода приемника подается на пластины вертикального положения, на которых в самом начале линии развертки появится мощный импульс, который служит началом шкалы дальности. Спустя некоторое время придут сигналы от целей. Чем дальше цель, тем дальше от начала развертки окажутся отраженные импульсы. А их амплитуда будет соответствовать интенсивности отраженного сигнала. По ней в какой-то мере можно судить о величине цели. Определять дальность на экране импульсного локатора достаточно просто: под линией развертки можно расположить шкалу. Таким образом, на экране индикатора человек-оператор видит преобразованный радиолокационный сигнал в виде видеоимпульса. Данный видеоимпульс непосредственно снимается оператором, возможности которого весьма ограничены в связи со следующими причинами. Объем информации становится таким значительным, что восприятие его человеком становится невозможным, ни один человек не сможет сопровождать десятки целей в зоне обзора, одновременно учитывая возможные варианты их будущего поведения, особенно учитывая высокуло психологическую напряженность действий [].